BR112021003131A2 - methods and systems for treating water containing phosphogypsum - Google Patents

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Wenxin Du
Hao Dang
Michael J. Shaw
George Gu
Simon P. Dukes
Justin Wayne Higgs
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Evoqua Water Technologies Llc.
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Abstract

MÉTODOS E SISTEMAS PARA TRATAR ÁGUA CONTENDO FOSFOGESSO. Trata-se de métodos para tratar água contendo fosfogesso. A água pode ser tratada com a finalidade de promover a precipitação de um ou mais constituintes-alvo e facilitar o tratamento de membrana a jusante. Um coagulante pode ser adicionado para promover a recuperação de fosfato. A amônia pode ser opcionalmente removida. Sistemas relacionados também são revelados.METHODS AND SYSTEMS FOR TREATMENT OF WATER CONTAINING PHOSPHAGES. These are methods of treating water containing phosphogypsum. Water can be treated for the purpose of promoting precipitation of one or more target constituents and facilitating downstream membrane treatment. A coagulant can be added to promote phosphate recovery. Ammonia can optionally be removed. Related systems are also revealed.

Description

“MÉTODOS E SISTEMAS PARA TRATAR ÁGUA CONTENDO FOSFOGESSO”"METHODS AND SYSTEMS TO TREAT WATER CONTAINING PHOSPHAGES" REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOSCROSS REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisório sob o n° de Série US 62/720.566 depositado em 21 de agosto de 2018 e intitulado “METHOD AND SYSTEM TO TREAT PHOSPHOGYPSUM CONTAINING WASTEWATER”, para o Pedido de Patente Provisório sob o n° de Série US 62/770.470 depositado em 21 de novembro de 2018 e intitulado “IMPROVED[001] This application claims priority for the Provisional Patent Application under Serial No. US 62/720,566 filed on August 21, 2018 and entitled "METHOD AND SYSTEM TO TREAT PHOSPHOGYPSUM CONTAINING WASTEWATER", for the Provisional Patent Application under Serial No. US 62/770,470 filed on November 21, 2018 and entitled "IMPROVED

LIMING PROCESS OF ACIDIC WATER FOR PHOSPHATE RECOVERY AND SCALING REDUCTION FOR DOWNSTREAM PROCESSES”, para o Pedido de Patente Provisório sob o n° de Série US 62/798.696 depositado em 30 de janeiro de 2019 e intitulado “AMMONIA/AMMONIUM REDUCTION DURING INDUSTRIAL ACIDIC WASTEWATER TREATMENT” e para o Pedido de Patente Provisório sob o n° de Série US 62/846.952 depositado em 13 de maio de 2019 e intitulado “USING MONO-VALENT CATION SELECTIVE AND ANION ION EXCHANGE MEMBRANES IN ELECTRODIALYSIS TO TREAT DOUBLE LIME TREATED POND WATER”, cuja revelação integral de cada um dos quais é incorporada em sua totalidade pelo mesmo a título de referência no presente documento para todos os propósitos.LIMING PROCESS OF ACIDIC WATER FOR PHOSPHATE RECOVERY AND SCALING REDUCTION FOR DOWNSTREAM PROCESSES", for Provisional Patent Application under Serial No. US 62/798,696 filed on January 30, 2019 and entitled "AMMONIA/AMMONIUM REDUCTION DURING INDUSTRIAL ACIDIC WASTEWATER TREATMENT ” and to the Provisional Patent Application under Serial No. US 62/846,952 filed on May 13, 2019 and entitled “USING MONO-VALENT CATION SELECTIVE AND ANION EXCHANGE MEMBRANES IN ELECTRODIALYSIS TO TREAT DOUBLE LIME TREATED POND WATER”, whose full disclosure of each of which is incorporated in its entirety by the same by reference herein for all purposes.

CAMPO DA TECNOLOGIAFIELD OF TECHNOLOGY

[002] Aspectos se referem, em geral, ao tratamento de água e, mais especificamente, ao tratamento de água contendo fosfogesso.[002] Aspects refer, in general, to the treatment of water and, more specifically, to the treatment of water containing phosphogypsum.

ANTECEDENTESBACKGROUND

[003] Ácido fosfórico é um composto precursor na fabricação de vários fertilizantes comuns. Fosfogesso é um subproduto da produção de ácido fosfórico ao tratar minério de fosfato com ácido sulfúrico. A reação produz pasta aquosa de fosfogesso, ácido fosfórico e uma corrente líquida de subproduto. A corrente de subproduto é tipicamente reusada para resfriamento, mas, por fim, armazenada em grandes compartimentos abertos denominados pilhas ou reservatórios de fosfogesso.[003] Phosphoric acid is a precursor compound in the manufacture of many common fertilizers. Phosphogypsum is a by-product of producing phosphoric acid when treating phosphate ore with sulfuric acid. The reaction produces an aqueous slurry of phosphogypsum, phosphoric acid and a liquid by-product stream. The by-product stream is typically reused for cooling, but ultimately stored in large open compartments called phosphogypsum stacks or reservoirs.

[004] Essa água servida associada a e produzida por operações de fabricação de fosfato é tipicamente ácida e contém tipicamente vários constituintes dissolvidos, como fluoreto, amônia, sílica, sulfato, cálcio, metais pesados, fosfato, magnésio, matéria coloidal, carbono orgânico e, em alguns casos, rádio (um elemento radioativo). Os reservatórios associados ao processamento de fosfato contêm bilhões de galões dessa água servida, por exemplo, 3 bilhões de galões cada um. Devido a regulamentações ambientais cada vez mais rígidas e à precipitação pluviométrica anual, as pilhas precisam ser tratadas e fechadas pelas empresas operacionais. A água de reservatório se tornou uma das maiores responsabilidades de produtores de ácido fosfórico. Há uma necessidade ambiental urgente por tratar essa água servida, particularmente, em áreas ambientalmente sensíveis, ou áreas em que o crescimento populacional está em contato mais próximo aos sítios de processamento de fosfato. O tratamento dessa água servida para reduzir sua toxicidade e seu volume foi um desafio tecnológico de interesse significativo. Os contaminantes tóxicos e prejudiciais precisam ser reduzidos ou eliminados antes que a água tratada possa ser descarregada no ambiente.[004] This wastewater associated with and produced by phosphate manufacturing operations is typically acidic and typically contains several dissolved constituents such as fluoride, ammonia, silica, sulfate, calcium, heavy metals, phosphate, magnesium, colloidal matter, organic carbon and, in some cases radium (a radioactive element). Reservoirs associated with phosphate processing contain billions of gallons of this wastewater, eg 3 billion gallons each. Due to increasingly strict environmental regulations and annual rainfall, piles need to be treated and closed by operating companies. Reservoir water has become one of the biggest responsibilities of phosphoric acid producers. There is an urgent environmental need to treat this wastewater, particularly in environmentally sensitive areas, or areas where population growth is in closer contact with phosphate processing sites. Treating this wastewater to reduce its toxicity and volume was a technological challenge of significant interest. Toxic and harmful contaminants must be reduced or eliminated before treated water can be discharged into the environment.

[005] Uma abordagem convencional que pode ser usada para descarte de água servida com fosfogesso é a injeção em poços profundos. Esse processo injeta a água servida no subsolo entre camadas impermeáveis de pedras para evitar a poluição de abastecimentos de água doce. Exige-se geologia apropriada para sítios de injeção em poços profundos, e uma permissão precisa ser obtida antes de injetar a água de processo no subsolo. Adicionalmente, fosfato não é recuperável a partir de água de processo em um processo de injeção em poços profundos.[005] A conventional approach that can be used to dispose of wastewater with phosphogypsum is injection into deep wells. This process injects wastewater underground between impermeable layers of rock to prevent pollution of freshwater supplies. Appropriate geology is required for deep well injection sites, and a permit must be obtained before injecting process water underground. Additionally, phosphate is not recoverable from process water in a deep well injection process.

SUMÁRIOSUMMARY

[006] De acordo com um ou mais aspectos, é revelado um método de tratamento de água contendo fosfogesso. O método pode compreender promover a precipitação de pelo menos um constituinte-alvo da água contendo fosfogesso para produzir uma água sobrenadante, introduzir um metal livre ou um sal do mesmo na água sobrenadante para fornecer uma água sobrenadante pré-tratada, submeter a água sobrenadante pré-tratada à separação de membrana para produzir água tratada que tem pelo menos um requisito de descarga predeterminado e uma corrente de concentrado, remover amônia de pelo menos uma dentre a água sobrenadante pré-tratada e a corrente de concentrado, e descarregar a água tratada.[006] According to one or more aspects, a method of treating water containing phosphogypsum is disclosed. The method may comprise precipitating at least one target constituent of the phosphogypsum-containing water to produce a supernatant water, introducing a free metal or a salt thereof into the supernatant water to provide a pretreated supernatant water, subjecting the pretreated supernatant water. treated to membrane separation to produce treated water having at least a predetermined discharge requirement and a concentrate stream, removing ammonia from at least one of the pretreated supernatant water and the concentrate stream, and discharging the treated water.

[007] Em alguns aspectos, a precipitação é promovida em um processo com múltiplos estágios. Cálcio e/ou magnésio pode ser precipitado em uma primeira etapa de precipitação. Fosfato pode ser precipitado em uma segunda etapa de precipitação. O método pode compreender adicionalmente ajustar um nível de pH da água contendo fosfogesso para um primeiro nível de pH na primeira etapa de precipitação. O método pode compreender adicionalmente ajustar o primeiro nível de pH para um segundo nível de pH na segunda etapa de precipitação. Em alguns aspectos, o método pode compreender adicionalmente uma terceira etapa de precipitação.[007] In some respects, precipitation is promoted in a multi-stage process. Calcium and/or magnesium can be precipitated in a first precipitation step. Phosphate can be precipitated in a second precipitation step. The method may further comprise adjusting a pH level of the phosphogypsum-containing water to a first pH level in the first precipitation step. The method may further comprise adjusting the first pH level to a second pH level in the second precipitation step. In some aspects, the method may further comprise a third precipitation step.

[008] Em alguns aspectos, o método pode compreender adicionalmente recuperar fluoreto de cálcio de uma pasta aquosa de precipitação associada à primeira etapa de precipitação. De modo similar, o método pode compreender adicionalmente recuperar fosfato de uma pasta aquosa de precipitação associada à segunda etapa de precipitação.[008] In some aspects, the method may further comprise recovering calcium fluoride from an aqueous precipitation slurry associated with the first precipitation step. Similarly, the method may further comprise recovering phosphate from an aqueous precipitation slurry associated with the second precipitation step.

[009] Em alguns aspectos, o metal livre ou sal do mesmo pode ser introduzido na água sobrenadante através de adição química ou eletrolítica. O metal livre ou sal do mesmo pode ser um sal de alumínio ou um sal de ferro. O método pode compreender adicionalmente recuperar fosfato do sobrenadante pré-tratado após a introdução do metal livre ou sal do mesmo.[009] In some aspects, the free metal or salt thereof can be introduced into the supernatant water through chemical or electrolytic addition. The free metal or salt thereof can be an aluminum salt or an iron salt. The method may further comprise recovering phosphate from the pretreated supernatant after introducing the free metal or salt thereof.

[010] Em alguns aspectos, a separação de membrana pode envolver uma ou mais dentre nanofiltração, ultrafiltração e osmose reversa. A separação de membrana pode envolver osmose reversa e uma dentre nanofiltração e ultrafiltração.[010] In some aspects, membrane separation may involve one or more of nanofiltration, ultrafiltration and reverse osmosis. Membrane separation can involve reverse osmosis and one of nanofiltration and ultrafiltration.

[011] Em alguns aspectos, o requisito de descarga predeterminado se refere a um nível de fósforo ou sílica. O método pode compreender adicionalmente reciclar pelo menos uma corrente de rejeição de volta para uma fonte da água contendo fosfogesso.[011] In some respects, the predetermined discharge requirement refers to a level of phosphorus or silica. The method may further comprise recycling at least one reject stream back to a water source containing phosphogypsum.

[012] Em alguns aspectos, amônia pode ser removida da corrente de concentrado. Amônia pode ser removida da água sobrenadante pré-tratada. Uma concentração de amônia em uma fonte da água contendo fosfogesso pode ser mantida ou reduzida. Em pelo menos alguns aspectos, pelo menos 90% de amônia são recuperados. O método pode compreender ainda entregar a amônia recuperada como um produto fertilizante.[012] In some respects, ammonia can be removed from the concentrate stream. Ammonia can be removed from pretreated supernatant water. An ammonia concentration in a water source containing phosphogypsum can be maintained or reduced. In at least some respects, at least 90% ammonia is recovered. The method may further comprise delivering the recovered ammonia as a fertilizer product.

[013] De acordo com uma ou mais modalidades, é revelado um sistema para tratar água contendo fosfogesso. O sistema pode compreender uma fonte de água contendo fosfogesso, um subsistema de pré-tratamento compreendendo pelo menos uma unidade de precipitação fluidamente conectada a jusante da fonte de água contendo fosfogesso, uma fonte de um coagulante compreendendo um metal livre ou sal do mesmo fluidamente conectado ao subsistema de pré-tratamento, um subsistem de separação de membrana fluidamente conectado a jusante do subsistema de pré-tratamento e configurado para produzir água tratada que tem pelo menos um requisito de descarga predeterminado, um subsistema de remoção de amônia em comunicação fluida com o subsistema de separação de membrana, e uma saída de água pré-tratada.[013] According to one or more embodiments, a system for treating water containing phosphogypsum is disclosed. The system may comprise a water source containing phosphogypsum, a pretreatment subsystem comprising at least one fluidly connected precipitation unit downstream of the water source containing phosphogypsum, a source of a coagulant comprising a free metal or salt thereof fluidly connected to the pretreatment subsystem, a membrane separation subsystem fluidly connected downstream of the pretreatment subsystem and configured to produce treated water that has at least a predetermined discharge requirement, an ammonia removal subsystem in fluid communication with the membrane separation subsystem, and a pretreated water outlet.

[014] Em alguns aspectos, o subsistema de pré-tratamento pode compreender pelo menos duas unidades de precipitação. A fonte do coagulante pode compreender um subsistema de eletrocoagulação.[014] In some aspects, the pre-treatment subsystem can comprise at least two precipitation units. The coagulant source may comprise an electrocoagulation subsystem.

[015] Em alguns aspectos, o subsistema de separação de membrana pode compreender um ou mais dentre um nanofiltro, um ultrafiltro e uma unidade de osmose reversa. O subsistema de separação de membrana pode compreender uma unidade de osmose reversa e um dentre um nanofiltro e um ultrafiltro.[015] In some aspects, the membrane separation subsystem may comprise one or more of a nanofilter, an ultrafilter and a reverse osmosis unit. The membrane separation subsystem may comprise a reverse osmosis unit and one of a nanofilter and an ultrafilter.

[016] Em alguns aspectos, o subsistema de pré-tratamento pode compreender adicionalmente pelo menos um clarificador. O subsistema de pré- tratamento pode compreender adicionalmente pelo menos um filtro prensa. O subsistema de pré-tratamento pode compreender adicionalmente um reservatório de sedimentação.[016] In some aspects, the pre-treatment subsystem may additionally comprise at least one clarifier. The pretreatment subsystem may additionally comprise at least one filter press. The pretreatment subsystem may further comprise a sedimentation reservoir.

[017] Em alguns aspectos, o sistema pode compreender adicionalmente um sensor configurado para detectar pelo menos um parâmetro operacional associado à fonte de água, ao subsistema de pré-tratamento, ao subsistema de separação de membrana ou à saída de água tratada. O sensor pode ser um sensor de taxa de fluxo, pH, temperatura, condutividade, dureza ou concentração.[017] In some aspects, the system can further comprise a sensor configured to detect at least one operational parameter associated with the water source, the pre-treatment subsystem, the membrane separation subsystem or the treated water outlet. The sensor can be a flow rate, pH, temperature, conductivity, hardness or concentration sensor.

[018] Em alguns aspectos, o sistema pode compreender adicionalmente um controlador em comunicação com o pelo menos um sensor e configurado para ajustar pelo menos um parâmetro operacional do sistema. O controlador pode ser configurado para ajustar uma taxa de fluxo ou nível de pH em resposta à entrada do sensor. O controlador pode ser configurado para ajustar o fracionamento entre pelo menos uma unidade de precipitação a fim de otimizar a recuperação de fosfato. O controlador pode ser configurado para ajustar uma quantidade do coagulante introduzida a fim de otimizar a recuperação de fosfato.[018] In some aspects, the system may further comprise a controller in communication with the at least one sensor and configured to adjust at least one operating parameter of the system. The controller can be configured to adjust a flow rate or pH level in response to sensor input. The controller can be configured to adjust the fractionation between at least one precipitation unit in order to optimize phosphate recovery. The controller can be configured to adjust an amount of coagulant introduced in order to optimize phosphate recovery.

[019] Em alguns aspectos, o subsistema de remoção de amônia pode ser configurado para remover amônia de uma corrente de concentrado associada ao subsistema de separação de membrana. O subsistema de remoção de amônia pode ser configurado para remover amônia a montante do subsistema de separação de membrana. O subsistema de remoção de amônia pode ser configurado para manter ou reduzir uma concentração de amônia na fonte de água contendo fosfogesso. Em certos aspectos, o subsistema de remoção de amônia pode ser configurado para recuperar amônia em uma taxa de pelo menos 90%. O subsistema de remoção de amônia pode compreender um contator de membrana de transferência de gás.[019] In some aspects, the ammonia removal subsystem can be configured to remove ammonia from a concentrate stream associated with the membrane separation subsystem. The ammonia removal subsystem can be configured to remove ammonia upstream of the membrane separation subsystem. The ammonia removal subsystem can be configured to maintain or reduce an ammonia concentration in the phosphogypsum-containing water source. In certain respects, the ammonia removal subsystem can be configured to recover ammonia at a rate of at least 90%. The ammonia removal subsystem may comprise a gas transfer membrane contactor.

[020] A revelação contempla todas as combinações de quaisquer um ou mais dos aspectos e/ou modalidades supracitados, assim como combinações com quaisquer uma ou mais das modalidades apresentadas na descrição detalhada e em quaisquer exemplos.[020] The disclosure contemplates all combinations of any one or more of the foregoing aspects and/or embodiments, as well as combinations with any one or more of the embodiments set forth in the detailed description and in any examples.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[021] Não se pretende que os desenhos anexos sejam desenhados em escala. Nos desenhos, cada componente idêntico ou quase idêntico que é ilustrado em várias figuras é representado por um número semelhante. A título de clareza, nem todo componente pode ser identificado em cada desenho. Nos desenhos:[021] The attached drawings are not intended to be drawn to scale. In the drawings, each identical or nearly identical component that is illustrated in several figures is represented by a like number. For the sake of clarity, not every component can be identified in each drawing. In the drawings:

[022] As Figuras 1 a 2 apresentam fluxogramas de processos de acordo com uma ou mais modalidades reveladas;[022] Figures 1 to 2 show process flowcharts according to one or more disclosed modalities;

[023] A Figura 3 apresenta um fluxograma de processos incluindo uma etapa de remoção de sólidos adicional de acordo com uma ou mais modalidades reveladas; e[023] Figure 3 presents a flowchart of processes including an additional solids removal step according to one or more disclosed modalities; and

[024] A Figura 4 apresente um fluxograma de processos incluindo operações de remoção de amônia de acordo com uma ou mais modalidades reveladas.[024] Figure 4 presents a flowchart of processes including ammonia removal operations according to one or more revealed modalities.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[025] De acordo com uma ou mais modalidades, água contendo fosfogesso pode ser trazida eficientemente para dentro dos limites de descarga ambientais pré- estabelecidos. Conforme usado no presente documento, o termo água contendo fosfogesso pode ser chamado de modo intercambiável no presente documento de água servida ou água de processo. Limites de descarga relevantes podem ser estabelecidos por várias agências locais, estaduais, federais ou privadas. Por exemplo, o Estado da Flórida definiu um limite de condutividade máximo de 1,275 µs/cm para a permissão de Sistema Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes (NPDES). Convencionalmente, água servida com fosfogesso pode ser tratada e diluída em até cinco a dez vezes a fim de atender os limites de condutividade, concentração e/ou com base em carga para amônia, fluoreto, fósforo ou outros constituintes. A água consumida para diluição é tipicamente água doce ou tratada que poderia ser usada para outros propósitos. A água de diluição pode ser água tratada relativamente dispendiosa, como água de produto de osmose reversa.[025] According to one or more modalities, water containing phosphogypsum can be efficiently brought within pre-established environmental discharge limits. As used herein, the term water containing phosphogypsum may be interchangeably referred to herein as wastewater or process water. Relevant discharge limits may be established by various local, state, federal or private agencies. For example, the State of Florida has set a maximum conductivity limit of 1.275 µs/cm for the National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) permit. Conventionally, phosphogypsum wastewater can be treated and diluted up to five to ten times to meet conductivity, concentration, and/or charge-based limits for ammonia, fluoride, phosphorus, or other constituents. Water consumed for dilution is typically fresh or treated water that could be used for other purposes. The dilution water can be relatively expensive treated water, such as reverse osmosis product water.

Em pelo menos algumas modalidades, é apresentada uma alternativa de custo competitivo para métodos de tratamento convencionais. Em algumas modalidades, o consumo de água doce associado à descarga ambiental pode ser reduzido desejavelmente. Em pelo menos algumas modalidades, não há diluição antes de descarga.In at least some modalities, a cost-competitive alternative to conventional treatment methods is presented. In some modalities, the consumption of fresh water associated with environmental discharge can be desirably reduced. In at least some modalities, there is no dilution before discharge.

[026] De acordo com uma ou mais modalidades, várias correntes de produto (isto é, ácido fosfórico, carbonato de cálcio e/ou sulfato de amônio) podem ser recuperadas beneficamente em conjunto com o tratamento de água servida. Em algumas modalidades, taxas de recuperação geral podem ser aumentadas significativamente. Em certas modalidades, uma taxa de recuperação de pelo menos cerca de 30%, 40%, 50% ou mais pode ser alcançada.[026] According to one or more embodiments, various product streams (i.e., phosphoric acid, calcium carbonate and/or ammonium sulfate) can be beneficially recovered in conjunction with the wastewater treatment. In some modalities, overall recovery rates can be increased significantly. In certain modalities, a recovery rate of at least about 30%, 40%, 50% or more can be achieved.

[027] De acordo com uma ou mais modalidades, água servida com fosfogesso pode se originar a partir de uma operação de fabricação de fosfato e ser armazenada em um reservatório ou pilha. A água servida com fosfogesso pode ser altamente ácida, isto é, ter um nível de pH de cerca de 1,5 a cerca de 2 e ser ambientalmente prejudicial. Um exemplo não limitante da composição química típica de água de reservatório é apresentado na Tabela 1. Além do que é apresentado, a concentração de amônia pode estar situada na faixa de algumas centenas de ppm até alguns milhares de ppm.[027] According to one or more modalities, wastewater with phosphogypsum can originate from a phosphate manufacturing operation and be stored in a reservoir or pile. Phosphogypsum wastewater can be highly acidic, that is, have a pH level of about 1.5 to about 2 and be environmentally harmful. A non-limiting example of the typical chemical composition of reservoir water is shown in Table 1. In addition to what is shown, the ammonia concentration can be in the range of a few hundred ppm to a few thousand ppm.

TABELA 1 Parâmetro* Faixa pH, Unidades Padrão 1,6 a 2,1 Acidez Total, como CaCO3 20.000 a 60.000 Fluoreto, como F 4.000 a 12.000 Fósforo, como P 4.000 a 9.000 Silício, como Si 1.000 a 3.000 Sólidos Totais 20.000 a 50.000 Sólidos Suspensos Totais 50 a 250 Condutividade, µs/cm 15.000 a 40.000 Cloretos, como Cl 50 a 500 Sulfatos, como SO4 2.000 a 12.000 Sódio, como Na 50 a 3.000 Cálcio, como Ca 50 a 1.500 Magnésio, Mg 50 a 400 Alumínio, como Mg 50 a 1.000 Cromo, como Cr 0,2 a 5,0 Zinco, como Zn 1,0 a 5,0 Ferro, como Fe 100 a 250 Manganês, como Mn 5 a 30 NH3-N, como N 0 a 1.200 N Orgânico Total, como N 3 a 30 Cor, unidades de APHA 20 a 4.000 *Todos os valores expressados como mg/l salvo se observado de outro modoTABLE 1 Parameter* pH Range, Standard Units 1.6 to 2.1 Total Acidity, as CaCO3 20,000 to 60,000 Fluoride, as F 4,000 to 12,000 Phosphorus, as P 4,000 to 9,000 Silicon, as Si 1,000 to 3,000 Total Solids 20,000 to 50,000 Total Suspended Solids 50 to 250 Conductivity, µs/cm 15,000 to 40,000 Chlorides, as Cl 50 to 500 Sulphates, as SO4 2,000 to 12,000 Sodium, as Na 50 to 3,000 Calcium, as Ca 50 to 1,500 Magnesium, Mg 50 to 400 Aluminum, as Mg 50 to 1000 Chromium as Cr 0.2 to 5.0 Zinc as Zn 1.0 to 5.0 Iron as Fe 100 to 250 Manganese as Mn 5 to 30 NH3-N as N 0 to 1200 Total Organic N, such as N 3 to 30 Color, APHA units 20 to 4,000 *All values expressed as mg/l unless otherwise noted

[028] De acordo com uma ou mais modalidades, a água servida contendo fosfogesso pode ser pré-tratada. O pré-tratamento pode promover a remoção de pelo menos uma espécie-alvo e/ou ajustar um ou mais parâmetros operacionais a fim de facilitar operações a jusante. Um sobrenadante pré-tratado pode ser entregue para operações de unidade a jusante para tratamento adicional.[028] According to one or more modalities, the wastewater containing phosphogypsum can be pretreated. Pre-treatment can promote the removal of at least one target species and/or adjust one or more operational parameters in order to facilitate downstream operations. A pretreated supernatant can be delivered to downstream unit operations for further treatment.

[029] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode envolver precipitação. A precipitação pode ser estrategicamente programada em estágios com a finalidade de promover a remoção de vários constituintes-alvo em série. Diferentes constituintes-alvo podem precipitar sob diferentes condições. Por exemplo, um primeiro constituinte-alvo pode precipitar em uma primeira condição de pH e um segundo constituinte-alvo pode precipitar em uma segunda condição de pH.[029] According to one or more modalities, pretreatment may involve precipitation. Precipitation can be strategically programmed in stages in order to promote the removal of several target constituents in series. Different target constituents can precipitate under different conditions. For example, a first target constituent might precipitate under a first pH condition and a second target constituent might precipitate under a second pH condition.

[030] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode envolver ajustar um nível de dureza. Em algumas modalidades não limitantes, níveis de magnésio e/ou cálcio podem ser buscados. O nível de dureza pode ser ajustado através de precipitação em um primeiro estágio de pré-tratamento.[030] According to one or more modalities, the pretreatment may involve adjusting a hardness level. In some non-limiting modalities, magnesium and/or calcium levels may be sought. The hardness level can be adjusted by precipitation in a first pre-treatment stage.

[031] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode envolver remoção de fosfato. A remoção de fosfato pode ser promovida através de precipitação em um segundo estágio de pré-tratamento.[031] According to one or more modalities, pretreatment may involve phosphate removal. Phosphate removal can be promoted through precipitation in a second pre-treatment stage.

[032] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode envolver ajustar uma corrente de processo para um primeiro nível de pH em um primeiro estágio de pré-tratamento para promover precipitação de um primeiro constituinte-alvo. O pré-tratamento pode envolver subsequentemente ajustar uma corrente de processo para um segundo nível de pH do primeiro nível de pH em um segundo estágio de pré-tratamento para promover a precipitação de um segundo constituinte-alvo.[032] According to one or more modalities, pretreatment may involve adjusting a process stream to a first pH level in a first pretreatment stage to promote precipitation of a first target constituent. Pretreatment may subsequently involve adjusting a process stream to a second pH level of the first pH level in a second pretreatment stage to promote precipitation of a second target constituent.

[033] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode envolver promover adicionalmente a recuperação de um ou mais constituintes, como fósforo ou sílica. Em algumas modalidades, um coagulante pode ser introduzido. Em certas modalidades, um metal livre ou sal do mesmo pode ser dosado estrategicamente como um coagulante. Em algumas modalidades, um sal de alumínio (isto é, sulfato de alumínio) ou um sal de ferro pode ser dosado como um coagulante. Em pelo menos algumas modalidades não limitantes, um coagulante de metal multivalente pode ser dosado estrategicamente.[033] According to one or more modalities, the pretreatment may further involve promoting the recovery of one or more constituents, such as phosphorus or silica. In some embodiments, a coagulant can be introduced. In certain embodiments, a free metal or salt thereof can be strategically dosed as a coagulant. In some embodiments, an aluminum salt (ie, aluminum sulfate) or an iron salt can be dosed as a coagulant. In at least some non-limiting embodiments, a multivalent metal coagulant can be strategically dosed.

[034] De acordo com uma ou mais modalidades, o coagulante pode ser introduzido através de adição química ou eletrolítica. Uma vez que a água de processo pode conter quantidades saturadas de sílica, dentre outras espécies, a adição de metais livres pode coagular e reduzir níveis de sílica para níveis aceitáveis para processos de membrana a jusante. A adição química pode envolver adição de sulfato de alumínio, aluminato de sódio, cloreto de ferro ou outro catalisador. A adição eletrolítica pode envolver eletrólise de ânodos que consistem em alumínio, outros compósitos de alumínio, ferro/aço ou outro material. Como um exemplo, quaisquer sais de alumínio ou ferro disponíveis no mercado (por exemplo, Al2(SO4)3, AlCl3, NaAlO2, Al(NO3)3 podem ser utilizados possivelmente como coagulante para reduzir o teor de sílica. É possível combinar os sais que ácidos em solução aquosa e aqueles que são básicos para reduzir ou eliminar posteriormente o ajuste de pH, por exemplo, Al(SO4)3 + NaAlO2.[034] According to one or more modalities, the coagulant can be introduced through chemical or electrolytic addition. Since process water can contain saturated amounts of silica, among other species, the addition of free metals can coagulate and reduce silica levels to acceptable levels for downstream membrane processes. Chemical addition can involve addition of aluminum sulfate, sodium aluminate, iron chloride or other catalyst. Electrolytic addition may involve electrolysis of anodes consisting of aluminum, other aluminum composites, iron/steel or other material. As an example, any commercially available aluminum or iron salts (eg Al2(SO4)3, AlCl3, NaAlO2, Al(NO3)3 can possibly be used as a coagulant to reduce the silica content. than acids in aqueous solution and those which are basic to further reduce or eliminate pH adjustment, eg Al(SO4)3 + NaAlO2.

[035] De acordo com uma ou mais modalidades, o pré-tratamento pode aumentar significativamente a eficiência de recuperação de operações de unidade a montante. Em algumas modalidades, o pré-tratamento pode ser realizado a montante de um subsistema de separação de membrana conforme descrito no presente documento.[035] According to one or more modalities, pre-treatment can significantly increase the recovery efficiency of upstream unit operations. In some embodiments, pretreatment may be performed upstream of a membrane separation subsystem as described herein.

[036] Um fluxograma de processos de acordo com uma ou mais modalidades não limitantes é apresentado na Figura 1. Um primeiro composto (isto é, calcário) pode ser introduzido para alcançar um primeiro nível-alvo de pH a fim de promover uma primeira precipitação. A clarificação e o filtro prensa ou quaisquer outras técnicas relacionadas conhecidas por aqueles elementos com habilidade na técnica podem ser usadas para recuperar um primeiro precipitado (isto é, fluoreto de cálcio). A primeira precipitação pode reduzir, em geral, um nível de dureza de uma corrente de processo que entra em uma segunda precipitação. Um segundo composto (isto é, cal residual) pode ser introduzido para alcançar um segundo nível- alvo de pH a fim de promover a segunda precipitação. O segundo nível de pH pode ser, em geral, diferente do primeiro nível de pH. Em pelo menos algumas modalidades, o segundo nível de pH pode ser superior ao primeiro nível de pH. A segunda precipitação pode promover, em geral, precipitação de uma pasta aquosa de fosfato que pode ser entregue para processamento e recuperação adicionais. Um coagulante pode, então, ser adicionado para promover adicionalmente a recuperação de fosfato. Uma corrente de processo dosada com coagulante pode ser introduzida em um reservatório de sedimentação por um período de tempo predeterminado, isto é, várias horas. Um nível de pH de uma corrente de processo no reservatório de sedimentação pode ser reajustado opcionalmente. A operação de sedimentação pode promover, em geral, precipitação de uma pasta aquosa de fosfato adicional que pode ser entregue para processamento e recuperação adicionais. Um sobrenadante pré-tratado pode, então, ser entregue a jusante para processamento adicional, isto é, através de separação de membrana. Por exemplo, as operações de separação de membrana não limitantes podem incluir uma ou mais dentre ultrafiltração (UF), nanofiltração (NF) e osmose reversa (RO). A Figura 1 apresenta uma modalidade na qual NF e RO são implementadas em série. A Figura 2 apresenta uma modalidade alternativa na qual NF e RO em estágios são implementadas em série.[036] A process flowchart according to one or more non-limiting modalities is shown in Figure 1. A first compound (ie limestone) can be introduced to reach a first target pH level in order to promote a first precipitation . Clarification and filter press or any other related techniques known to those skilled in the art can be used to recover a first precipitate (ie, calcium fluoride). The first precipitation can generally reduce a hardness level of a process stream that enters a second precipitation. A second compound (ie, residual lime) can be introduced to reach a second target pH level to promote the second precipitation. The second pH level can generally be different from the first pH level. In at least some embodiments, the second pH level can be higher than the first pH level. The second precipitation can generally promote precipitation of an aqueous phosphate slurry that can be delivered for further processing and recovery. A coagulant can then be added to further promote phosphate recovery. A process stream dosed with coagulant can be introduced into a sedimentation reservoir for a predetermined period of time, ie several hours. A pH level of a process stream in the settling vessel can optionally be readjusted. The sedimentation operation can generally promote precipitation of an additional aqueous phosphate slurry that can be delivered for further processing and recovery. A pretreated supernatant can then be delivered downstream for further processing, i.e. via membrane separation. For example, non-limiting membrane separation operations can include one or more of ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO). Figure 1 presents a modality in which NF and RO are implemented in series. Figure 2 presents an alternative modality in which NF and RO in stages are implemented in series.

[037] De acordo com uma ou mais modalidades, uma etapa de recuperação de resíduo sólido adicional pode ser incorporada conforme apresentado na Figura 3.[037] According to one or more modalities, an additional solid waste recovery step can be incorporated as shown in Figure 3.

A etapa de recuperação de resíduo sólido adicional pode ser apresentada com um nível de pH intermediário entre os primeiro e segundo níveis de pH.The additional solid waste recovery step can be presented with an intermediate pH level between the first and second pH levels.

[038] De acordo com uma ou mais modalidades, vários estágios de pré- tratamento podem ser controlados estrategicamente a fim de promover a recuperação de vários compostos-alvo. O processo de recuperação a jusante também pode ser otimizado. Em algumas modalidades, uma quantidade de coagulante, isto é, alumínio, adicionada pode ser controlada estrategicamente a fim de otimizar a recuperação e processos a jusante. Em algumas modalidades, o fracionamento (isto é, pontos de parada de pH) associado à precipitação de pré- tratamento pode ser controlado estrategicamente para otimizar a recuperação e processos a jusante. Os períodos de espera, isto é, dentro de clarificadores e o tempo de reservatório de sedimentação também pode ser otimizado ou reduzido.[038] According to one or more modalities, several stages of pretreatment can be strategically controlled in order to promote the recovery of several target compounds. The downstream recovery process can also be optimized. In some embodiments, an amount of coagulant, i.e. aluminum, added can be strategically controlled in order to optimize recovery and downstream processes. In some embodiments, fractionation (ie, pH breakpoints) associated with pretreatment precipitation can be strategically controlled to optimize recovery and downstream processes. Waiting periods, ie inside clarifiers, and sedimentation reservoir time can also be optimized or reduced.

[039] Amônia/amônio pode ser tornar cada vez mais concentrado ou enriquecido ao longo do tempo à medida que várias correntes de rejeições de processos de membrana são recicladas de volta para o reservatório. De acordo com uma ou mais modalidades, sistemas e métodos podem remover beneficamente amônia.[039] Ammonia/ammonium can become increasingly concentrated or enriched over time as various reject streams from membrane processes are recycled back into the reservoir. According to one or more modalities, systems and methods can beneficially remove ammonia.

[040] De acordo com uma ou mais modalidades, processos de dessorção e/ou recuperação de amônia podem ser integrados estrategicamente. Por exemplo, amônia pode ser removida a jusante de qualquer processo de redução de sílica ou fosfato. Adicional ou alternativamente, a amônia também pode ser removida de correntes de rejeição associadas a vários processos de membrana. Uma taxa de fluxo de um processo de dessorção/recuperação de amônia pode ser ajustada estrategicamente de modo que uma concentração ou teor de amônia do reservatório possa ser mantido ou reduzido em vez de aumentado. Em algumas modalidades não limitantes, a remoção de amônia pode ser realizada através de desgaseificação de membrana, isto é, com um contator de membrana de transferência de gás. Por exemplo, um contator de membrana de transferência de gás Liqui-Cel™ comercialmente disponível junto à 3M Company pode ser implementado. Em algumas modalidades, o contator de membrana de transferência de gás pode remover cerca de 90% a cerca de 99% de amônia de uma corrente de processo. Em pelo menos algumas modalidades, sulfato de amônia pode ser recuperado.[040] According to one or more modalities, ammonia desorption and/or recovery processes can be strategically integrated. For example, ammonia can be removed downstream of any silica or phosphate reduction process. Additionally or alternatively, ammonia can also be removed from rejection currents associated with various membrane processes. A flow rate of an ammonia desorption/recovery process can be strategically adjusted so that a reservoir ammonia concentration or content can be maintained or reduced rather than increased. In some non-limiting embodiments, ammonia removal can be accomplished through membrane degassing, i.e., with a gas transfer membrane contactor. For example, a commercially available Liqui-Cel™ gas transfer membrane contactor from 3M Company can be implemented. In some embodiments, the gas transfer membrane contactor can remove about 90% to about 99% of ammonia from a process stream. In at least some modalities, ammonium sulfate can be recovered.

[041] A Figura 4 apresenta um fluxograma de processos de acordo com uma ou mais modalidades que implementa um processo de dessorção/recuperação de amônia. Posições alternativas para remoção de amônia são indicadas. A concentração de amônia/amônio pode ser beneficamente mantida relativamente estável ou reduzida. Isso pode tornar possível lidar com uma tarefa de fechamento de pilha mais simples em um estágio posterior, assim como recuperar o valor de amônia/amônio como fertilizante de sulfato de amônio.[041] Figure 4 presents a flowchart of processes according to one or more modalities that implement an ammonia desorption/recovery process. Alternative positions for ammonia removal are indicated. The ammonia/ammonium concentration can beneficially be kept relatively stable or reduced. This can make it possible to handle a simpler pile closure task at a later stage, as well as recovering the ammonia/ammonium value as ammonium sulfate fertilizer.

[042] De acordo com uma ou mais modalidades, um sistema de tratamento pode incluir pelo menos um sensor configurado para detectar um parâmetro operacional. Por exemplo, o sensor pode ser configurado para detectar um parâmetro operacional associado à fonte de água de reservatório, ao sistema de pré-tratamento, isto é, um subsistema de precipitação, ao subsistema de membrana, ao subsistema de remoção de amônia ou à saída de água tratada. Em algumas modalidades não limitantes, o sensor pode ser um sensor de taxa de fluxo, pH, temperatura, condutividade, dureza ou concentração. Em algumas modalidades, dois ou mais sensores, por exemplo, uma pluralidade de sensores, podem ser incorporados. Os sensores podem ser posicionados estrategicamente ao longo do sistema. Os sensores podem ser inter-relacionados e/ou interconectados, por exemplo, em relação ao controle de processo. O sistema podem incluir adicionalmente um controlador em comunicação com o pelo menos um sensor. O controlador pode ser configurado para fornecer um sinal de controle em resposta à entrada do sensor. Por exemplo, o controlador pode fornecer um sinal de controle para atuar ou ajustar uma válvula do sistema ou subsistema do mesmo. Em algumas modalidades não limitantes, o controlador pode ser configurado para ajustar uma taxa de fluxo ou nível de pH em resposta à entrada do sensor. O controlador pode ajustar a adição de coagulante em resposta à entrada de sensor. Dessa forma, o controlador pode possibilitar o ajuste de um ou mais parâmetros de processo com a finalidade de produzir uma ou mais correntes de produtos desejáveis. Em algumas modalidades não limitantes, o controlador pode ajustar o fluxo para um contator de membrana, por exemplo, para promover recuperação de sulfato de amônia conforme descrito no presente documento. O controlador pode ser configurado adicionalmente para fazer uma comparação entre um valor medido e um valor predeterminado, como um requisito de descarga estabelecido e ajustar várias configurações de controle em conformidade.[042] According to one or more embodiments, a treatment system may include at least one sensor configured to detect an operational parameter. For example, the sensor can be configured to detect an operating parameter associated with the reservoir water source, the pre-treatment system, i.e., a precipitation subsystem, the membrane subsystem, the ammonia removal subsystem or the outlet of treated water. In some non-limiting embodiments, the sensor may be a flow rate, pH, temperature, conductivity, hardness, or concentration sensor. In some embodiments, two or more sensors, for example a plurality of sensors, can be incorporated. Sensors can be strategically placed throughout the system. Sensors can be interrelated and/or interconnected, for example in relation to process control. The system may additionally include a controller in communication with the at least one sensor. The controller can be configured to provide a control signal in response to sensor input. For example, the controller can provide a control signal to actuate or adjust a valve in the system or subsystem thereof. In some non-limiting modes, the controller can be configured to adjust a flow rate or pH level in response to sensor input. The controller can adjust the addition of coagulant in response to sensor input. In this way, the controller can enable the adjustment of one or more process parameters in order to produce one or more streams of desirable products. In some non-limiting embodiments, the controller can adjust the flux to a membrane contactor, for example, to promote ammonium sulfate recovery as described herein. The controller can be additionally configured to make a comparison between a measured value and a predetermined value, such as an established discharge requirement, and adjust various control settings accordingly.

[043] A função e as vantagens dessas e outras modalidades podem ser mais bem entendidas a partir dos seguintes exemplos. Pretende-se que os exemplos sejam de natureza ilustrativa e não sejam considerados como sendo limitantes do escopo da invenção.[043] The function and advantages of these and other modalities can be better understood from the following examples. The examples are intended to be illustrative in nature and not to be considered as limiting the scope of the invention.

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

[044] Um fluxograma de processos de acordo com a Figura 1 foi testado em laboratório e modelado. Uma análise de água projetada a partir de modelagem é mostrada na Tabela 2A.[044] A process flowchart according to Figure 1 was tested in the laboratory and modeled. A projected water analysis from modeling is shown in Table 2A.

[045] Água de reservatório de amostra contendo fosfogesso que tem um pH de cerca de 2,7 foi reagida com calcário em um nível-alvo de pH de 4 a 4,5 em uma escala de avaliação. Após sedimentar por aproximadamente 20 minutos, a pasta aquosa foi filtrada para recuperar água a ser combinada com uma corrente de efluente decantada sobrenadante (para recuperação de água geral aumentada). Os sólidos foram projetados para ter quantidades de fluoreto de cálcio, fosfato de cálcio, precipitados de sílica, para serem tratados adicionalmente como resíduo sólido.[045] Sample reservoir water containing phosphogypsum that has a pH of about 2.7 was reacted with limestone at a target pH level of 4 to 4.5 on a rating scale. After sedimenting for approximately 20 minutes, the aqueous slurry was filtered to recover water to be combined with a supernatant decanted effluent stream (for increased overall water recovery). Solids are designed to have amounts of calcium fluoride, calcium phosphate, silica precipitates, to be further treated as solid waste.

Adicionalmente, o tratamento do sobrenadante combinado de pH 4 a 4,5 para um nível-alvo de pH de 7 a 7,5 foi realizado usando cal residual (Ca(OH)2) na escala laboratorial. Essa segunda etapa de precipitação gerou uma porção dimensionável de precipitados de fosfato de cálcio. Essa pasta aquosa do segundo clarificador deve ser bombeada para uma instalação de ácido a montante para recuperação de fosfato. O valor do fosfato recuperado para uma instalação ativa é considerável e deve ser observado. O sobrenadante que foi decantado a partir da segunda etapa de precipitação após sedimentar por aproximadamente 20 minutos segue uma terceira etapa de precipitação. Para reduzir a sílica e o fosfato na segunda solução de sobrenadante, alumínio foi adicionado como sulfato de alumínio. Resultados de laboratório de adições de alúmen são mostrados na Tabela 2B para redução em níveis de SiO2. A redução da sílica facilita operações de recuperação de água superiores a montante. Esse sobrenadante tratado foi, então, introduzido em um reservatório de sedimentação para sedimentar pasta aquosa de fosfato de alumínio, que pode ser tratado adicionalmente para recuperação de fosfato, ou ser considerado como resíduo sólido. O efluente do reservatório de sedimentação pode ser filtrado em NF/RO a jusante.Additionally, treatment of the combined supernatant from pH 4 to 4.5 to a target pH level of 7 to 7.5 was carried out using residual lime (Ca(OH)2) at the laboratory scale. This second precipitation step generated a sizable portion of calcium phosphate precipitates. This water slurry from the second clarifier must be pumped to an upstream acid plant for phosphate recovery. The value of phosphate recovered for an active installation is considerable and must be observed. The supernatant that has been decanted from the second precipitation step after sedimenting for approximately 20 minutes follows a third precipitation step. To reduce silica and phosphate in the second supernatant solution, aluminum was added as aluminum sulfate. Laboratory results of alum additions are shown in Table 2B for reduction in SiO2 levels. Silica reduction facilitates superior upstream water recovery operations. This treated supernatant was then introduced into a sedimentation reservoir to sediment aqueous aluminum phosphate slurry, which can be further treated for phosphate recovery, or considered as solid waste. The effluent from the sedimentation reservoir can be filtered in NF/RO downstream.

TABELA 2A Parâmetro Unidade Alimentação Sobrenadante de Sobrenadante de Sobrenadante de (4/10/2018) Precipitação n° 1 Precipitação n° 2 Precipitação n° 3 Volume de ml 50 43 34 35 amostra Massa de g seca - 3,353 1,07 0,2 precipitado Cálcio mg/l 3310 4625 320 146 como CaCO3 Magnésio mg/l 1510 916 43 34 como CaCO3 Sódio mg/l 5490 6150 6150 6150 como CaCO3 Potássio mg/l 370 500 500 500 como CaCO3 Ferro mg/l 169 0,0 0,0 0,0 Manganês mg/l 25 2,2 2,2 2,2 Alumínio mg/l 161 0,1 0,1 0,1 Bário mg/l 0 1,9 1,9 1,9 Estrôncio mg/l 48 48 48 48 Cobre mg/l 0 - - - Zinco mg/l 18 - - - Bicarbonato mg/l - - - como CaCO3 Fluoreto mg/l 19500 81 52 0 como CaCO3 Cloreto mg/l 262 262 262 262 como CaCO3 Brometo mg/l 0 - - - como CaCO3 Nitrato mg/l 46 12,3 12,3 12,3 como CaCO3 Fosfato mg/l 51500 22430 4966 2092 como CaCO3 Sulfato mg/l 7840 5097 4815 4911 comoTABLE 2A Parameter Feeding Unit Supernatant Supernatant Supernatant from (10/04/2018) Precipitation n° 1 Precipitation n° 2 Precipitation n° 3 Volume of ml 50 43 34 35 sample Dry g mass - 3.353 1.07 0.2 precipitated Calcium mg/l 3310 4625 320 146 as CaCO3 Magnesium mg/l 1510 916 43 34 as CaCO3 Sodium mg/l 5490 6150 6150 6150 as CaCO3 Potassium mg/l 370 500 500 500 as CaCO3 Iron mg/l 169 0.0 0 ,0 0.0 Manganese mg/l 25 2.2 2.2 2.2 Aluminum mg/l 161 0.1 0.1 0.1 Barium mg/l 0 1.9 1.9 1.9 Strontium mg/ l 48 48 48 48 Copper mg/l 0 - - - Zinc mg/l 18 - - - Bicarbonate mg/l - - - as CaCO3 Fluoride mg/l 19500 81 52 0 as CaCO3 Chloride mg/l 262 262 262 262 as CaCO3 Bromide mg/l 0 - - - as CaCO3 Nitrate mg/l 46 12.3 12.3 12.3 as CaCO3 Phosphate mg/l 51500 22430 4966 2092 as CaCO3 Sulphate mg/l 7840 5097 4815 4911 as

CaCO3 pH 2,7 4,5 7,4 7,1 Turbidez NTU 28 - - - Condutividade µs/cm 36900 - - - Dureza Total mg/l 4681 - - - como CaCO3 TOC mg/l 192 53 53 53 Acidez Mineral mg/l 26864 - - - como CaCO3 Amônia mg/l 4531 4531 4531 <4531 como CaCO3 Sílica Total mg/l 3045 451 183 101 como CaCO3 Acidez Total mg/l 47633 - - como CaCO3CaCO3 pH 2.7 4.5 7.4 7.1 Turbidity NTU 28 - - - Conductivity µs/cm 36900 - - - Total Hardness mg/l 4681 - - - as CaCO3 TOC mg/l 192 53 53 53 Mineral Acidity mg /l 26864 - - - as CaCO3 Ammonia mg/l 4531 4531 4531 <4531 as CaCO3 Total Silica mg/l 3045 451 183 101 as CaCO3 Total Acidity mg/l 47633 - - as CaCO3

TABELA 2B Razão de Al:SiO2 (massa) pH Tempo Al SiO2 SiO2 (mg/l) Decorrido (h) 3,5 4,5 1 2 614 3,5 20 1 2 379 3,5 20 1 2 346 4,5 4,5 1 2 445 4,5 20 1 2 285 4,5 20 1 2 281 5,5 4,5 1 2 330 5,5 20 1 2 253 5,5 20 1 2 288 5,5 16 5 1 609 5,5 16 5 1 560 7,3 16 6 1 80 7,3 16 6 1 86 7,3 17 2 1 17 7,3 17 2 1 17 7,6 17 1 2 19 7,6 17 1 2 18 8,9 17 1 8 83 8,9 17 1 8 86 7,3 4 N/A N/A 186 7,3 4 N/A N/A 184 7,3 94 N/A N/A 155 7,3 94 N/A N/A 151 7,3 18 1 8 131 7,3 18 1 8 131 6,7 18 1 8 177TABLE 2B Ratio of Al:SiO2 (mass) pH Time Al SiO2 SiO2 (mg/l) Elapsed (h) 3.5 4.5 1 2 614 3.5 20 1 2 379 3.5 20 1 2 346 4.5 4,5 1 2 445 4,5 20 1 2 285 4,5 20 1 2 281 5,5 4,5 1 2 330 5,5 20 1 2 253 5,5 20 1 2 288 5,5 16 5 1 609 5.5 16 5 1 560 7.3 16 6 1 80 7.3 16 6 1 86 7.3 17 2 1 17 7.3 17 2 1 17 7.6 17 1 2 19 7.6 17 1 2 18 8 ,9 17 1 8 83 8.9 17 1 8 86 7.3 4 N/AN/A 186 7.3 4 N/AN/A 184 7.3 94 N/AN/A 155 7.3 94 N/AN /A 151 7.3 18 1 8 131 7.3 18 1 8 131 6.7 18 1 8 177

6,7 18 1 8 175 7,3 18 1 2 27 7,3 18 1 2 27 7,3 18 1 4 78 EXEMPLO 26.7 18 1 8 175 7.3 18 1 2 27 7.3 18 1 2 27 7.3 18 1 4 78 EXAMPLE 2

[046] Um fluxograma de processos de acordo com a Figura 2 foi testado em laboratório e modelado para ampliação. Um resumo de composições de corrente em escala aumentada pode ser observado na Tabela 3A. Água de reservatório de amostra contendo fosfogesso (500 ml) que tem um pH de cerca de 2,0 foi reagida com calcário (20,5g) à temperatura ambiente em um nível-alvo de pH de 3,8. Após sedimentar por aproximadamente 30 minutos, a pasta aquosa foi filtrada para recuperar água a ser combinada com uma corrente de efluente decantada sobrenadante (para recuperação de água geral aumentada, 90% de volume líquido em relação à alimentação). Os sólidos foram analisados em relação à presença de quantidades de fluoreto, fosfato, sílica e magnésio, >98%, >40%, 80% e >25% em % em peso, respectivamente, para serem tratados adicionalmente como resíduo sólido.[046] A process flowchart according to Figure 2 was tested in the laboratory and modeled for expansion. A summary of scaled-up current compositions can be seen in Table 3A. Sample reservoir water containing phosphogypsum (500 ml) which has a pH of about 2.0 was reacted with limestone (20.5 g) at room temperature at a target pH level of 3.8. After sedimenting for approximately 30 minutes, the aqueous slurry was filtered to recover water to be combined with a supernatant decanted effluent stream (for increased overall water recovery, 90% net volume relative to feed). Solids were analyzed for the presence of amounts of fluoride, phosphate, silica and magnesium, >98%, >40%, 80% and >25% wt%, respectively, to be further treated as solid waste.

Adicionalmente, o tratamento do sobrenadante combinado de pH 3,8 para um nível- alvo de pH de 7,4 foi realizado usando cal residual (Ca(OH)2, 4g) na escala laboratorial. Essa segunda etapa de precipitação gerou uma porção dimensionável de precipitados de fosfato de cálcio (>45% de % em peso de fosfato em relação à alimentação). Essa pasta aquosa do segundo clarificador deve ser bombeada para uma instalação de ácido a montante para recuperação de fosfato. O valor do fosfato recuperado para uma instalação ativa é considerável e contribuiria para a economia como um todo. O sobrenadante que foi decantado (>75% de volume líquido em relação à alimentação) da segunda etapa de precipitação após sedimentar por aproximadamente 30 minutos segue uma terceira etapa de precipitação. Para reduzir a sílica e o fosfato no segunda solução de sobrenadante, eletrocoagulação (EC) foi usada. (EC) foi avaliada para reduzir o teor de sílica em água contendo fosfogesso sem aumentar a carga de TDS. Um reator de eletrocoagulação foi usado com fluxo de 15 ml/min de água de amostra com tempo de permanência de 30 minutos em corrente variável. Os dados na Tabela 3B mostraram claramente que a EC pode reduzir sílica em um quadro de tempo muito mais curto e de modo mais eficaz em comparação à coagulação química tradicional. A Tabela 3C apresenta dados tratados e a Tabela 3D apresenta dados de controle.Additionally, treatment of the combined supernatant from pH 3.8 to a target pH level of 7.4 was carried out using residual lime (Ca(OH)2, 4g) at the laboratory scale. This second precipitation step generated a sizable portion of calcium phosphate precipitates (>45% wt% phosphate relative to feed). This water slurry from the second clarifier must be pumped to an upstream acid plant for phosphate recovery. The value of recovered phosphate for an active facility is considerable and would contribute to overall savings. The supernatant that has been decanted (>75% net volume relative to feed) from the second precipitation step after sedimenting for approximately 30 minutes follows a third precipitation step. To reduce silica and phosphate in the second supernatant solution, electrocoagulation (EC) was used. (EC) was evaluated to reduce silica content in water containing phosphogypsum without increasing TDS loading. An electrocoagulation reactor was used with a flow of 15 ml/min of sample water with a residence time of 30 minutes in variable current. The data in Table 3B clearly showed that EC can reduce silica in a much shorter time frame and more effectively compared to traditional chemical coagulation. Table 3C presents treated data and Table 3D presents control data.

[047] Além disso, os resultados mostraram adicionalmente que a EC (usando eletrodos de alumínio) não introduz íons de alumínio em excesso na água tratada, o que é altamente desejável para processos de membrana a jusante para operar em altas recuperações. Esse sobrenadante foi sedimentado por 30 minutos e decantado. Os precipitados da etapa de EC podem ser tratados adicionalmente para recuperação de fosfato ou ser considerados como resíduo sólido. O efluente da sedimentação foi analisado através de laboratório interno e um software de projeção industrial foi usado para modelar os processos de membrana a jusante. Os processos de membrana a jusante foram modelados como sendo uma UF seguido por um sistema de RO com 2 passagens. As recuperações de água para a UF e a RO com 2 passagens são 90%, 60% e 80%, respectivamente. A 1ª passagem de RO usa membranas SH30H-380 e contém 1 estágio com 112 recipientes de pressão (para alcançar as taxas de fluxos aumentadas em escala). A 2ª passagem de RO usa membranas BW30-400 e contém 2 estágios com 48 recipientes de pressão em cada estágio. As condições de operação para ambas as passagens são 25 °C ambiente com a primeira passagem sendo RO de baixo pH e RO de pH quase neutro para a segunda passagem. O anti-incrustante pode ser exigido e, assim, foi modelado no processo. O anti-incrustante Chemtreat foi usado em uma dose de 8,7 mg/l na 1ª passagem de RO. Pode haver ajuste de pH antes de ir na 1ª passagem de RO, assim, ácido sulfúrico pode ser usado para diminuir o pH. A 2ª passagem de permeado de RO é projetada para atender os limites de descarga de NPDES, e, em alguns casos, apenas uma RO de passagem única é necessária.[047] Furthermore, the results additionally showed that EC (using aluminum electrodes) does not introduce excess aluminum ions into the treated water, which is highly desirable for downstream membrane processes to operate at high recoveries. This supernatant was sedimented for 30 minutes and decanted. Precipitates from the EC step can be further treated for phosphate recovery or considered as solid waste. The sedimentation effluent was analyzed through an in-house laboratory and industrial design software was used to model the downstream membrane processes. The downstream membrane processes were modeled as an UF followed by a 2-pass RO system. The water recoveries for UF and RO with 2 passes are 90%, 60% and 80%, respectively. The 1st RO pass uses SH30H-380 membranes and contains 1 stage with 112 pressure vessels (to achieve scaled-up flow rates). The 2nd RO pass uses BW30-400 membranes and contains 2 stages with 48 pressure vessels in each stage. Operating conditions for both passes are 25 °C ambient with the first pass being low pH RO and near neutral pH RO for the second pass. Antifouling may be required and thus has been modeled in the process. The anti-scalant Chemtreat was used at a dose of 8.7 mg/l in the 1st passage of OR. There may be pH adjustment before going into the 1st RO pass, so sulfuric acid can be used to lower the pH. The 2nd RO permeate pass is designed to meet NPDES discharge limits, and in some cases only a single pass RO is required.

TABELA 3A Parâmetro Unidade Alimentação Sobrenadante Sobrenadante Sobrenadante UF Unidade permeado permeado RO1 rejeição Pasta Sílica de de de de de RO1 de RO2 de RO1 aquosa de gel Reservatório Precipitação Precipitação Precipitação precipitação (17/9/2018) n° 1 n° 2 n° 3 2 Fluxo GPM 6959 6207 5559 4460 5000 3375 2160 1800 540 648 1099 Volumétrico Cálcio mg/l 3050 4625 320 3,57 3,57 mg/l 0,02 0,00 71,13 0,10 41552 1604 como como CaCO3 íon Magnésio mg/l 1110 916 43 13,9 13,9 mg/l 0,00 0,00 8,45 0,00 8411 159 como como CaCO3 íon Sódio mg/l 5620 6150 6150 5010 5010 mg/l 3,59 0,04 5791,01 17,80 6150 10777 como como CaCO3 íonTABLE 3A Parameter Feed Unit Supernatant Supernatant Supernatant UF Permeate unit permeate RO1 rejection RO1 RO2 RO2 de RO1 de silica paste Aqueous gel Reservoir Precipitation Precipitation Precipitation precipitation (17/9/2018) n° 1 n° 2 n° 3 2 Flow GPM 6959 6207 5559 4460 5000 3375 2160 1800 540 648 1099 Volumetric Calcium mg/l 3050 4625 320 3.57 3.57 mg/l 0.02 0.00 71.13 0.10 41552 1604 as CaCO3 Magnesium ion mg/l 1110 916 43 13.9 13.9 mg/l 0.00 0.00 8.45 0.00 8411 159 as as CaCO3 Sodium ion mg/l 5620 6150 6150 5010 5010 mg/l 3.59 0, 04 5791.01 17.80 6150 10777 as as CaCO3 ion

20/28 Potássio mg/l 450 500 500 290 290 mg/l 1,99 0,08 564,07 9,62 500 1352 como como CaCO3 íon Ferro mg/l 80 0 0 0,02 0,02 mg/l 0,00 0,00 0 0,00 0 0 como como íon íon Manganês mg/l 14 2 2 0,01 0,01 NA 0,00 NA 0,00 2 11 como íon Alumínio mg/l 108 0 0 0,08 0,08 NA 0,00 NA 0,00 2 como íon Estrôncio mg/l 39 2 2 0,03 0,03 0,00 0,00 0,07 0,00 2 9 como íon HCO3 mg/l <0,5 574,4 574,4 mg/l 5,52 1,31 1718,62 26,26 0 -2331 como como CaCO3 íon Brometo mg/l <3 6,05 6,05 NA NA NA NA 0 -25 como CaCO3 Fluoreto mg/l 19000 81 52 1 1 mg/l 0,00 0,00 0,95 0,00 327 258 como como CaCO3 íon Cloreto mg/l 147 262 262 190 190 mg/l 0,85 0,02 336,27 4,17 262 554 como como CaCO3 íon Nitrato mg/l 25 12 12 15,4 15,4 mg/l 1,15 0,28 45,77 4,64 12 0 como como CaCO3 íon Fosfato mg/l 34100 22430 4966 1190 1190 mg/l 1,08 0,04 2103,34 8,02 172233 20290 como como CaCO3 íon Sulfato mg/l 7150 5097 4815 5910 5910 mg/l 11,56 0,74 15869,9 131,10 7512 373 como como CaCO3 íon pH s.u. 2,0 3,8 7,4 8,54 8,54 s.u. 5,21 4,63 7,15 5,84 TDS mg/l 49863 mg/l 28,17 2,81 30773 255,68 como como íon íon Amônia mg/l mg/l 9,64 2,81 3001,78 46,83 4089,00 como como CaCO3 íon Sílica Total mg/l mg/l 0,60 0,01 146,62 2,96 2750,30 723,63 como como CaCO3 íon20/28 Potassium mg/l 450 500 500 290 290 mg/l 1.99 0.08 564.07 9.62 500 1352 as as CaCO3 Iron ion mg/l 80 0 0 0.02 0.02 mg/l 0 .00 0.00 0 0.00 0 0 as ion Manganese ion mg/l 14 2 2 0.01 0.01 NA 0.00 NA 0.00 2 11 as Aluminum ion mg/l 108 0 0 0.08 0.08 NA 0.00 NA 0.00 2 as strontium ion mg/l 39 2 2 0.03 0.03 0.00 0.00 0.07 0.00 2 9 as HCO3 ion mg/l <0.0 5 574.4 574.4 mg/l 5.52 1.31 1718.62 26.26 0 -2331 as as CaCO3 Bromide ion mg/l <3 6.05 6.05 NA NA NA NA 0 -25 as CaCO3 Fluoride mg/l 19000 81 52 11 mg/l 0.00 0.00 0.95 0.00 327 258 as as CaCO3 Chloride ion mg/l 147 262 262 190 190 mg/l 0.85 0.02 336, 27 4.17 262 554 as as CaCO3 Nitrate ion mg/l 25 12 12 15.4 15.4 mg/l 1.15 0.28 45.77 4.64 12 0 as as CaCO3 Phosphate ion mg/l 34100 22430 4966 1190 1190 mg/l 1.08 0.04 2103.34 8.02 172233 20290 as as CaCO3 Sulfate ion mg/l 7150 5097 4815 5910 5910 mg/l 11.56 0.74 15869.9 131.10 7512 373 as as CaCO3 ion pH su 2.0 3.8 7.4 8.54 8.54 s.u. 5.21 4.63 7.15 5.84 TDS mg/l 49863 mg/l 28.17 2.81 30773 255.68 as as ion ion Ammonia mg/l mg/l 9.64 2.81 3001.78 46.83 4089.00 as as CaCO3 Total Silica ion mg/1 mg/l 0.60 0.01 146.62 2.96 2750.30 723.63 as as CaCO3 ion

21/2821/28

TABELA 3B Teste Corrente Tempo de Configuração de Entrada Saída Redução de n° (A) permanência Eletrodo de Sílica de Sílica Sílica (ppm) (min) (ppm) (ppm) 1 0,5 31 Al(+)/Al/Al/Al(-) 113 67 46 2 1,0 31 Al(+)/Al/Al/Al(-) 156 62 94 3 1,0 31 Fe(+)/Fe/Fe/Fe(- 156 120 36 ) 4 0,5 31 Fe(+)/Fe/Fe/Fe(- 156 123 33 ) 5 1,0 31 Al(+)/Fe/Al/Fe(-) 147 28 119 14 1,0 31 Al(+)/Al/Al(-) 142 69 73 TABELA 3CTABLE 3B Current Test Input Setting Time Output Reduction of No. (A) permanence Silica-Silica Electrode (ppm) (min) (ppm) (ppm) 1 0.5 31 Al(+)/Al/Al/ Al(-) 113 67 46 2 1,0 31 Al(+)/Al/Al/Al(-) 156 62 94 3 1,0 31 Fe(+)/Fe/Fe/Fe(- 156 120 36 ) 4 0.5 31 Fe(+)/Fe/Fe/Fe(- 156 123 33 ) 5 1.0 31 Al(+)/Fe/Al/Fe(-) 147 28 119 14 1.0 31 Al(+) /Al/Al(-) 142 69 73 TABLE 3C

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,077 mg/l Bicarbonato (HCO3) 574,4 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,05 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 232,9 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 190 mg/l de CaCO3 Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 15,4 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 1190 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 5910 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 3,57 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 13,9 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0020 mg/l Potássio (K) 290 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) <0010 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 5,3 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 2246 mg/l de CaCO3 pH 8,54 Sílica Total 49,29 mg/l de CaCO3 Silício 28 mg/l Estrôncio 0,031 mg/l Zinco 0,023 mg/l TABELA 3DTEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.077 mg/l Bicarbonate (HCO3) 574.4 mg/l CaCO3 Bromide (Br) 6.05 mg/l CaCO3 Carbonate (CO3) 232.9 mg/l CaCO3 Chloride (Cl ) 190 mg/l of CaCO3 Fluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 15.4 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 1190 mg /l of CaCO3 Sulfate (SO4) 5910 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 3.57 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 13. 9 mg/l of CaCO3 Manganese (Mn) <0020 mg/l Potassium (K) 290 mg/l of CaCO3 Sodium (Na) <0010 mg/l of Free CaCO3 (CO2) 5.3 mg/l of CaCO3 Copper ( Cu) <0020 mg/l Ammonia (NH3) 2246 mg/l CaCO3 pH 8.54 Total Silica 49.29 mg/l CaCO3 Silicon 28 mg/l Strontium 0.031 mg/l Zinc 0.023 mg/l 3D TABLE

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,087 mg/l Bicarbonato (HCO3) 1352,2 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,17 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 0,0 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 200 mg/l de CaCO3TEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.087 mg/l Bicarbonate (HCO3) 1352.2 mg/l CaCO3 Bromide (Br) 6.17 mg/l CaCO3 Carbonate (CO3) 0.0 mg/l CaCO3 Chloride (Cl ) 200 mg/l of CaCO3

Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 21,6 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 4470 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 5890 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 6,27 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 11,5 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0010 mg/l Potássio (K) 310 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) 5310 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 53,4 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 3325 mg/l de CaCO3 pH 7,76 Sílica Total 119,13 mg/l de CaCO3 Silício 67 mg/l Estrôncio 0,032 mg/l Zinco <0020 mg/lFluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 21.6 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 4470 mg/l of CaCO3 Sulphate (SO4 ) 5890 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 6.27 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 11.5 mg/l of CaCO3 Manganese (Mn) <0010 mg/l Potassium (K) 310 mg/l of CaCO3 Sodium (Na) 5310 mg/l of Free CaCO3 (CO2) 53.4 mg/l of CaCO3 Copper (Cu) <0020 mg/l Ammonia (NH3) 3325 mg/l of CaCO3 pH 7.76 Total Silica 119.13 mg/l of CaCO3 Silicon 67 mg/l Strontium 0.032 mg/l Zinc <0020 mg/l

[048] A Tabela 4 mostra os resultados em concentração de sílica com uma razão de 1:1 de sílica para alúmen como um coagulante.[048] Table 4 shows the results in silica concentration with a 1:1 ratio of silica to alum as a coagulant.

TABELA 4TABLE 4

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,281 mg/l Bicarbonato (HCO3) 474,4 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,04 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 0,0 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 169 mg/l de CaCO3 Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 18,2 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 1770 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 6590 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 4,24 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 0.858 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0010 mg/l Potássio (K) 260 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) 5080 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 62,1 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 3005 mg/l de CaCO3 pH 7,24TEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.281 mg/l Bicarbonate (HCO3) 474.4 mg/l of CaCO3 Bromide (Br) 6.04 mg/l of CaCO3 Carbonate (CO3) 0.0 mg/l of CaCO3 Chloride (Cl ) 169 mg/l of CaCO3 Fluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 18.2 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 1770 mg /l of CaCO3 Sulfate (SO4) 6590 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 4.24 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 0.858 mg /l of CaCO3 Manganese (Mn) <0010 mg/l Potassium (K) 260 mg/l of CaCO3 Sodium (Na) 5080 mg/l of Free CaCO3 (CO2) 62.1 mg/l of CaCO3 Copper (Cu) < 0020 mg/l Ammonia (NH3) 3005 mg/l CaCO3 pH 7.24

Sílica Total 45,48 mg/l de CaCO3 Silício 26 mg/l Estrôncio <0010 mg/l Zinco <0020 mg/lTotal Silica 45.48 mg/l CaCO3 Silicon 26 mg/l Strontium <0010 mg/l Zinc <0020 mg/l

[049] A Tabela 5 mostra o controle sem coagulante adicionado.[049] Table 5 shows the control without added coagulant.

TABELA 5TABLE 5

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,087 mg/l Bicarbonato (HCO3) 1352,2 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,17 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 0,0 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 200 mg/l de CaCO3 Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 21,6 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 4470 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 5890 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 6,27 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 11,5 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0010 mg/l Potássio (K) 310 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) 5310 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 53,4 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 3325 mg/l de CaCO3 pH 7,76 Sílica Total 119,13 mg/l de CaCO3 Silício 67 mg/l Estrôncio 0,032 mg/l Zinco <0020 mg/lTEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.087 mg/l Bicarbonate (HCO3) 1352.2 mg/l CaCO3 Bromide (Br) 6.17 mg/l CaCO3 Carbonate (CO3) 0.0 mg/l CaCO3 Chloride (Cl ) 200 mg/l of CaCO3 Fluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 21.6 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 4470 mg /l of CaCO3 Sulfate (SO4) 5890 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 6.27 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 11, 5 mg/l of CaCO3 Manganese (Mn) <0010 mg/l Potassium (K) 310 mg/l of CaCO3 Sodium (Na) 5310 mg/l of Free CaCO3 (CO2) 53.4 mg/l of CaCO3 Copper (Cu ) <0020 mg/l Ammonia (NH3) 3325 mg/l CaCO3 pH 7.76 Total Silica 119.13 mg/l CaCO3 Silicon 67 mg/l Strontium 0.032 mg/l Zinc <0020 mg/l

[050] A Tabela 6 mostra os resultados em concentração de sílica ao usar um eletrodo de alumínio em um processo de eletrocoagulação.[050] Table 6 shows the results in silica concentration when using an aluminum electrode in an electrocoagulation process.

TABELA 6TABLE 6

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,077 mg/l Bicarbonato (HCO3) 574,4 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,05 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 232,9 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 190 mg/l de CaCO3TEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.077 mg/l Bicarbonate (HCO3) 574.4 mg/l CaCO3 Bromide (Br) 6.05 mg/l CaCO3 Carbonate (CO3) 232.9 mg/l CaCO3 Chloride (Cl ) 190 mg/l of CaCO3

Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 15,4 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 1190 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 5910 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 3,57 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 13,9 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0010 mg/l Potássio (K) 290 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) 5010 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 5,3 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 2246 mg/l de CaCO3 pH 8,54 Sílica Total 49,29 mg/l de CaCO3 Silício 28 mg/l Estrôncio 0,031 mg/l Zinco 0,023 mg/lFluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 15.4 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 1190 mg/l of CaCO3 Sulphate (SO4 ) 5910 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 3.57 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 13.9 mg/l of CaCO3 Manganese (Mn) <0010 mg/l Potassium (K) 290 mg/l CaCO3 Sodium (Na) 5010 mg/l Free CaCO3 (CO2) 5.3 mg/l CaCO3 Copper (Cu) <0020 mg/l Ammonia (NH3) 2246 mg/l of CaCO3 pH 8.54 Total Silica 49.29 mg/l of CaCO3 Silicon 28 mg/l Strontium 0.031 mg/l Zinc 0.023 mg/l

[051] A Tabela 7 mostra os resultados em concentração de sílica ao usar uma razão de 1:1 de sílica para sais férricos como um coagulante.[051] Table 7 shows the results in silica concentration when using a 1:1 ratio of silica to ferric salts as a coagulant.

TABELA 7TABLE 7

TESTES RESULTADOS UNIDADES Alumínio (Al) 0,066 mg/l Bicarbonato (HCO3) 868,9 mg/l de CaCO3 Brometo (Br) 6,14 mg/l de CaCO3 Carbonato (CO3) 0,0 mg/l de CaCO3 Cloreto (Cl) 938 mg/l de CaCO3 Fluoreto (Fl) <1,00 mg/l de CaCO3 Hidróxido (OH) 0,0 mg/l de CaCO3 Nitrato (NO3) 24,0 mg/l de CaCO3 Fosfato (PO4) 3180 mg/l de CaCO3 Sulfato (SO4) 5810 mg/l de CaCO3 Bário (Ba) <0050 mg/l Cálcio (Ca) 10,4 mg/l de CaCO3 Ferro (Fe) <0020 mg/l Magnésio (Mg) 5,15 mg/l de CaCO3 Manganês (Mn) <0010 mg/l Potássio (K) 290 mg/l de CaCO3 Sódio (Na) 5140 mg/l de CaCO3 Livre (CO2) 55,7 mg/l de CaCO3 Cobre (Cu) <0020 mg/l Amônia (NH3) 3240 mg/l de CaCO3 pH 7,55 Sílica Total 114,79 mg/l de CaCO3 Silício 64 mg/l Estrôncio <0010 mg/l Zinco <0020 mg/l EXEMPLO 3TEST RESULTS UNITS Aluminum (Al) 0.066 mg/l Bicarbonate (HCO3) 868.9 mg/l CaCO3 Bromide (Br) 6.14 mg/l CaCO3 Carbonate (CO3) 0.0 mg/l CaCO3 Chloride (Cl ) 938 mg/l of CaCO3 Fluoride (Fl) <1.00 mg/l of CaCO3 Hydroxide (OH) 0.0 mg/l of CaCO3 Nitrate (NO3) 24.0 mg/l of CaCO3 Phosphate (PO4) 3180 mg /l of CaCO3 Sulfate (SO4) 5810 mg/l of CaCO3 Barium (Ba) <0050 mg/l Calcium (Ca) 10.4 mg/l of CaCO3 Iron (Fe) <0020 mg/l Magnesium (Mg) 5, 15 mg/l of CaCO3 Manganese (Mn) <0010 mg/l Potassium (K) 290 mg/l of CaCO3 Sodium (Na) 5140 mg/l of Free CaCO3 (CO2) 55.7 mg/l of CaCO3 Copper (Cu) ) < Ammonia (NH3) 3240 mg/l of CaCO3 pH 7.55 Total Silica 114.79 mg/l of CaCO3 Silicon 64 mg/l Strontium <0010 mg/l Zinc <0020 mg/l EXAMPLE 3

[052] Com referência à Figura 4, um processo de recuperação de amônia pode ser integrado de acordo com uma ou mais modalidades. Devido aos altos níveis de amônia em certas águas residuais, um processo de tratamento de amônia dedicado pode ser necessário antes dos sistemas de membrana, assim como para tratar o concentrado dos sistemas de membrana. A redução de amônia da água servida pode consistir em dessorção e formação de bolhas de ar através de ácido concentrado, ou o uso de outras tecnologias, como outras tecnologias, como um contator de membrana. Nesse exemplo, um contator de membrana que utiliza ácido sulfúrico foi considerado para tratar a amônia com a corrente que entra após o processo de EC. A Tabela 8 apresenta dados simulados de um sistema de recuperação de NH3-N Liqui-Cel™ de 1000 gpm em recuperações variadas. O processo de recuperação de amônia exige tipicamente pH superior ( 8,5 a 11 s.u.) para prosseguir e 90 a 99% de amônia/amônio podem ser recuperados dependendo das condições de operação. Sulfato de amônio pode ser reusado prontamente como fertilizante e revendido.[052] Referring to Figure 4, an ammonia recovery process can be integrated according to one or more modalities. Due to the high levels of ammonia in certain wastewaters, a dedicated ammonia treatment process may be required prior to membrane systems as well as to treat concentrate from membrane systems. Ammonia reduction from wastewater can consist of desorption and air bubble formation through concentrated acid, or the use of other technologies, such as other technologies, such as a membrane contactor. In this example, a membrane contactor using sulfuric acid was considered to treat the ammonia with the current that enters after the EC process. Table 8 presents simulated data from a 1000 gpm NH3-N Liqui-Cel™ recovery system at varying recoveries. The ammonia recovery process typically requires higher pH (8.5 to 11 s.u.) to proceed and 90 to 99% ammonia/ammonium can be recovered depending on operating conditions. Ammonium sulfate can be readily reused as a fertilizer and resold.

TABELA 8 Remoção e recuperação de NH3-N >90% >95% >99% alvo no sistema Tamanho de contator/Tipo de 14x28x50 14x28x50 14x28x50 Membrana Taxa de fluxo de amônia-água 1000 1000 1000 servida projetada, gpm Temperatura de amônia-água 50 50 50 projetada, °C Usuário de ácido recomendado para Ácido Ácido Ácido capturar amônia Sulfúrico; Sulfúrico; Sulfúrico; pH ajustado recomendado de água com 10 10 10 amônia pH considerado de solução ácida que <2 <2 <2 entra em contatores Concentração de NH3-N de entradaTABLE 8 NH3-N removal and recovery >90% >95% >99% target in the system Contactor Size/Type 14x28x50 14x28x50 14x28x50 Membrane Ammonia-water flow rate 1000 1000 1000 design serving, gpm Ammonia-water temperature 50 50 50 design, °C Recommended acid user for Acid Acid Acid capture Sulfuric ammonia; Sulfuric; Sulfuric; Recommended adjusted pH of water with 10 10 10 ammonia considered pH of acidic solution that <2 <2 <2 enters contactors Incoming NH3-N concentration

3.000 3.000 3.000 projetada, ppm Número de contatores em paralelo 18 16 24 Número de contatores em série 2 3 3 n° de contatores necessários, total 36 48 72 Concentração de NH3-N projetada 255 117 31 após o sistema, ppm Remoção de NH3-N projetada em 91% 96% 99% sistema Taxa de CIRCULAÇÃO de dessorção de ácido exigida (Total de Sistema). 637 1021 1096 Ibs/h Taxa de remoção de amônia, Ibs/h 1374 1444 1486 Taxa de CONSTITUIÇÃO de ácido calculada exigida (Total de Sistema), 3961 4161 4284 gpm Taxa de produção de sulfato calculada, 5335 5604 5770 Ibs/h Água residual de sistema estimada DO, 5 9 6 psi Solução Ácida Estimada, psi 11 16 123,000 3,000 3,000 design, ppm Number of contactors in parallel 18 16 24 Number of contactors in series 2 3 3 # of contactors required, total 36 48 72 Designed NH3-N concentration 255 117 31 after system, ppm NH3- removal N designed in 91% 96% 99% system CIRCULATION Rate of acid desorption required (Total System). 637 1021 1096 Ibs/h Ammonia Removal Rate, Ibs/h 1374 1444 1486 Calculated Acid CONSTITUTION Rate Required (System Total), 3961 4161 4284 gpm Calculated Sulfate Production Rate, 5335 5604 5770 Ibs/h Waste Water of estimated system DO, 5 9 6 psi Estimated Acid Solution, psi 11 16 12

[053] A fraseologia e a terminologia usadas no presente documento têm o propósito de descrição e não devem ser consideradas como limitantes. Conforme usado no presente documento, o termo “pluralidade” se refere a dois ou mais itens ou componentes. Os termos “compreendendo”, “incluindo”, “carregando”, “tendo”, “contendo” e “envolvendo”, seja na descrição escrita ou nas reivindicações e similares, são termos de interpretação livre, isto é, para significar “incluindo, mas sem limitação a”. Assim, o uso de tais termos deve abranger os itens listados posteriormente, e equivalentes dos mesmos, assim como termos adicionais. Apenas as expressões de transição, “consistindo em” e “consistindo essencialmente em”, são expressões de intepretação restrita ou semirrestrita, respectivamente, em relação às reivindicações. O uso de termos ordinais, como “primeiro”, “segundo”, “terceiro” e similares nas reivindicações para modificar um elemento reivindicatório não conota por si só qualquer prioridade, precedência ou ordem de um elemento reivindicatório sobre um outro ou a ordem temporal na qual atos de um método são realizados, mas são usados meramente como identificações para distinguir um elemento reivindicatório que tem um certo nome de um outro elemento que tem um mesmo nome (mas para uso do termo ordinal) para distinguir os elementos reivindicatórios.[053] The phraseology and terminology used in this document is for the purpose of description and should not be considered limiting. As used herein, the term “plurality” refers to two or more items or components. The terms "comprising", "including", "carrying", "having", "containing" and "involving", whether in the written description or in the claims and the like, are terms of free interpretation, that is, to mean "including, but not limited to”. Therefore, the use of such terms shall cover the items listed below, and equivalents thereof, as well as additional terms. Only the transitional expressions, “consisting of” and “consisting essentially of”, are expressions of restricted or semi-restricted interpretation, respectively, in relation to the claims. The use of ordinal terms such as "first", "second", "third" and the like in claims to modify a claim element does not by itself connote any priority, precedence or order of a claim element over another or the temporal order in the which acts of a method are performed, but are used merely as identifications to distinguish a claiming element having a certain name from another element having the same name (but to use the ordinal term) to distinguish the claiming elements.

[054] Tendo assim descrito vários aspectos de pelo menos uma modalidade, deve ser observado que várias alterações, modificações e aprimoramentos ocorrerão prontamente para aqueles elementos versados na técnica. Qualquer recurso descrito em qualquer modalidade pode ser incluído em ou substituído por qualquer recurso de qualquer outra modalidade. Pretende-se que tais alterações, modificações e aprimoramentos sejam parte desta revelação e pretende-se que estejam dentro do escopo da invenção. Consequentemente, a descrição e os desenhos supracitados são apenas a título de exemplo.[054] Having thus described various aspects of at least one modality, it should be noted that various changes, modifications, and enhancements will readily occur to those skilled in the art. Any feature described in any modality may be added to or replaced with any feature of any other modality. Such changes, modifications and enhancements are intended to be part of this disclosure and are intended to be within the scope of the invention. Therefore, the above description and drawings are by way of example only.

[055] Aqueles elementos versados na técnica devem observar que os parâmetros e configurações descritos no presente documento são exemplificativos e que parâmetros e/ou configurações reais dependerão da aplicação específica na qual os métodos e materiais revelados são usados. Aqueles elementos versados na técnica devem reconhecer ou ter capacidade para verificar, usando não mais que experimentação de rotina, equivalentes às modalidades específicas reveladas.[055] Those skilled in the art should note that the parameters and configurations described in this document are exemplary and that actual parameters and/or configurations will depend on the specific application in which the disclosed methods and materials are used. Those skilled in the art must recognize or be able to verify, using no more than routine experimentation, equivalents to the specific modalities disclosed.

Claims (40)

REIVINDICAÇÕES 1. Método de tratamento de água contendo fosfogesso CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: promover a precipitação de pelo menos um constituinte-alvo da água contendo fosfogesso para produzir uma água sobrenadante; introduzir um metal livre ou sal do mesmo à água sobrenadante para fornecer uma água sobrenadante pré-tratada; submeter a água sobrenadante pré-tratada à separação de membrana para produzir água tratada que tem pelo menos um requisito de descarga predeterminado e uma corrente de concentrado; remover amônia de pelo menos uma dentre a água sobrenadante pré- tratada e a corrente de concentrado; e descarregar a água tratada.1. Method of treatment of water containing phosphogypsum CHARACTERIZED by the fact that it comprises: promoting the precipitation of at least one target constituent of the water containing phosphogypsum to produce a supernatant water; introducing a free metal or salt thereof to the supernatant water to provide a pretreated supernatant water; subjecting the pretreated supernatant water to membrane separation to produce treated water having at least a predetermined discharge requirement and a concentrate stream; removing ammonia from at least one of the pretreated supernatant water and concentrate stream; and discharge the treated water. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a precipitação é promovida em um processo com múltiplos estágios.2. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that precipitation is promoted in a multi-stage process. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que cálcio e/ou magnésio é precipitado em uma primeira etapa de precipitação.3. Method according to claim 2, CHARACTERIZED by the fact that calcium and/or magnesium is precipitated in a first precipitation step. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que fosfato é precipitado em uma segunda etapa de precipitação.4. Method according to claim 3, CHARACTERIZED by the fact that phosphate is precipitated in a second precipitation step. 5. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente ajustar um nível de pH da água contendo fosfogesso para um primeiro nível de pH na primeira etapa de precipitação.5. Method according to claim 2, characterized in that it further comprises adjusting a pH level of the water containing phosphogypsum to a first pH level in the first precipitation step. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente ajustar o primeiro nível de pH para um segundo nível de pH na segunda etapa de precipitação.6. Method according to claim 5, characterized in that it further comprises adjusting the first pH level to a second pH level in the second precipitation step. 7. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma terceira etapa de precipitação.7. Method according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises a third precipitation step. 8. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente recuperar fluoreto de cálcio de uma pasta aquosa de precipitação associada à primeira etapa de precipitação.8. Method according to claim 3, characterized in that it further comprises recovering calcium fluoride from an aqueous precipitation slurry associated with the first precipitation step. 9. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente recuperar fosfato de uma pasta aquosa de precipitação associada à segunda etapa de precipitação.9. Method according to claim 4, CHARACTERIZED in that it further comprises recovering phosphate from an aqueous precipitation slurry associated with the second precipitation step. 10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal livre ou sal do mesmo é introduzido na água sobrenadante através de adição química ou eletrolítica.10. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the free metal or salt thereof is introduced into the supernatant water through chemical or electrolytic addition. 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal livre ou sal do mesmo é um sal de alumínio ou um sal de ferro.11. Method according to claim 10, CHARACTERIZED by the fact that the free metal or salt thereof is an aluminum salt or an iron salt. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente recuperar fosfato do sobrenadante pré-tratado após a introdução do metal livre ou sal do mesmo.12. Method according to claim 10, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises recovering phosphate from the pretreated supernatant after the introduction of the free metal or salt thereof. 13. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a separação de membrana envolve uma ou mais dentre nanofiltração, ultrafiltração e osmose reversa.13. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that membrane separation involves one or more of nanofiltration, ultrafiltration and reverse osmosis. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a separação de membrana envolve osmose reversa e uma dentre nanofiltração e ultrafiltração.14. Method according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that membrane separation involves reverse osmosis and one of nanofiltration and ultrafiltration. 15. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o requisito de descarga predeterminado pertence a um nível de fósforo ou sílica.15. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the predetermined discharge requirement belongs to a level of phosphorus or silica. 16. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente reciclar pelo menos uma corrente de rejeição de volta para uma fonte da água contendo fosfogesso.16. The method of claim 1, characterized in that it further comprises recycling at least one reject stream back to a water source containing phosphogypsum. 17. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que amônia é removida da corrente de concentrado.17. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that ammonia is removed from the concentrate stream. 18. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que amônia é removida da água sobrenadante pré-tratada.18. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that ammonia is removed from the pretreated supernatant water. 19. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma concentração de amônia em uma fonte da água contendo fosfogesso é mantida ou reduzida.19. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that an ammonia concentration in a water source containing phosphogypsum is maintained or reduced. 20. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos 90% de amônia são recuperados.20. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that at least 90% ammonia is recovered. 21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente entregar a amônia recuperada como um produto fertilizante.21. Method according to claim 20, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises delivering the recovered ammonia as a fertilizer product. 22. Sistema para tratar água contendo fosfogesso CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma fonte de água contendo fosfogesso; um subsistema de pré-tratamento compreendendo pelo menos uma unidade de precipitação fluidamente conectada a jusante da fonte de água contendo fosfogesso; uma fonte de um coagulante compreendendo um metal livre ou sal do mesmo fluidamente conectada ao subsistema de pré-tratamento; um subsistema de separação de membrana fluidamente conectado a jusante do subsistema de pré-tratamento e configurado para produzir água tratada que tem pelo menos um requisito de descarga predeterminado; um subsistema de remoção de amônia em comunicação fluida com o subsistema de separação de membrana; e uma saída de água tratada.22. System for treating water containing phosphogypsum CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a water source containing phosphogypsum; a pre-treatment subsystem comprising at least one precipitation unit fluidly connected downstream of the phosphogypsum-containing water source; a source of a coagulant comprising a free metal or salt thereof fluidly connected to the pretreatment subsystem; a membrane separation subsystem fluidly connected downstream of the pretreatment subsystem and configured to produce treated water having at least one predetermined discharge requirement; an ammonia removal subsystem in fluid communication with the membrane separation subsystem; and a treated water outlet. 23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de pré-tratamento compreende pelo menos duas unidades de precipitação.23. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the pre-treatment subsystem comprises at least two precipitation units. 24. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte do coagulante compreende um subsistema de eletrocoagulação.24. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the coagulant source comprises an electrocoagulation subsystem. 25. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de separação de membrana compreende um ou mais dentre um nanofiltro, um ultrafiltro e uma unidade de osmose reversa.25. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the membrane separation subsystem comprises one or more of a nanofilter, an ultrafilter and a reverse osmosis unit. 26. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de separação de membrana compreende uma unidade de osmose reversa e um dentre um nanofiltro e um ultrafiltro.26. Method according to claim 25, CHARACTERIZED by the fact that the membrane separation subsystem comprises a reverse osmosis unit and one of a nanofilter and an ultrafilter. 27. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de pré-tratamento compreende adicionalmente pelo menos um clarificador.27. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the pre-treatment subsystem additionally comprises at least one clarifier. 28. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de pré-tratamento compreende adicionalmente pelo menos um filtro prensa.28. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the pre-treatment subsystem additionally comprises at least one filter press. 29. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de pré-tratamento compreende adicionalmente um reservatório de sedimentação.29. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the pre-treatment subsystem additionally comprises a sedimentation reservoir. 30. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um sensor configurado para detectar pelo menos um parâmetro operacional associado à fonte de água, ao subsistema de pré- tratamento, ao subsistema de separação de membrana ou à saída de água tratada.30. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that it additionally comprises a sensor configured to detect at least one operational parameter associated with the water source, the pre-treatment subsystem, the membrane separation subsystem or the output of treated water. 31. Sistema, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor é um sensor de taxa de fluxo, pH, temperatura, condutividade, dureza ou concentração.31. System according to claim 30, CHARACTERIZED by the fact that the sensor is a flow rate, pH, temperature, conductivity, hardness or concentration sensor. 32. Sistema, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um controlador em comunicação com o pelo menos um sensor e configurado para ajustar pelo menos um parâmetro operacional do sistema.32. System according to claim 31, CHARACTERIZED by the fact that it further comprises a controller in communication with the at least one sensor and configured to adjust at least one operating parameter of the system. 33. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para ajustar uma taxa de fluxo ou nível de pH em resposta à entrada do sensor.33. System according to claim 32, CHARACTERIZED by the fact that the controller is configured to adjust a flow rate or pH level in response to sensor input. 34. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para ajustar o fracionamento entre a pelo menos uma operação de unidade de precipitação a fim de otimizar a recuperação de fosfato.34. System according to claim 32, CHARACTERIZED by the fact that the controller is configured to adjust the fractionation between the at least one precipitation unit operation in order to optimize phosphate recovery. 35. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para ajustar uma quantidade do coagulante introduzida a fim de otimizar a recuperação de fosfato.35. System according to claim 32, CHARACTERIZED by the fact that the controller is configured to adjust an amount of coagulant introduced in order to optimize phosphate recovery. 36. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de remoção de amônia é configurado para remover amônia de uma corrente de concentrado associada ao subsistema de separação de membrana.36. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the ammonia removal subsystem is configured to remove ammonia from a concentrate stream associated with the membrane separation subsystem. 37. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de remoção de amônia é configurado para remover amônia a montante do subsistema de separação de membrana.37. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the ammonia removal subsystem is configured to remove ammonia upstream of the membrane separation subsystem. 38. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de remoção de amônia é configurado para manter ou reduzir uma concentração de amônia na fonte de água contendo fosfogesso.38. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the ammonia removal subsystem is configured to maintain or reduce an ammonia concentration in the water source containing phosphogypsum. 39. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de remoção de amônia é configurado para recuperar amônia em uma taxa de pelo menos 90%.39. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the ammonia removal subsystem is configured to recover ammonia at a rate of at least 90%. 40. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o subsistema de remoção de amônia compreende um contator de membrana de transferência de gás.40. System according to claim 22, CHARACTERIZED by the fact that the ammonia removal subsystem comprises a gas transfer membrane contactor.
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